港航工程及近海作業(yè) 第11講__3.5平原河流航道的整治工程__肖政

1、港航工程及近海作業(yè)第11單元平原河流航道的整治工程 主講老師：肖政3.5 平原河流航道的整治工程1、順直河道的淺灘整治2、彎曲航道的整治3、分汊航道的整治3 航道整治工程 1上邊灘； 2 下邊灘； 3 上深槽； 4下深槽；5尖譚； 6倒套（沱口）；7 上沙嘴；8下沙嘴，灘脊線 順上下邊灘最高處的連線；淺灘（沙?。?沿灘脊線位于河心最低的部分。187654321 順直河道的淺灘整治1.1 常見的典型平原河流淺灘的組成情況1.2 淺灘的定義 淺灘（shoal）： 河流中航道自然水深有時(shí)不能滿足航行要求的局部河段。1.3 淺灘的分類 按巖石土質(zhì)組成分為：石質(zhì)淺灘、卵石淺灘、砂卵石淺灘、砂質(zhì)淺灘、泥沙

2、淺灘等； 按灘形特征和礙航情況分為：正常淺灘、交錯(cuò)淺灘、復(fù)式淺灘、散亂淺灘等； 按淺灘成因和所在地區(qū)：彎道淺灘、分汊河道淺灘、支流河口淺灘、回水變動(dòng)區(qū)淺灘、 湖泊水網(wǎng)區(qū)淺灘、潮汐河口淺灘等；1 順直河道的淺灘整治1.3 淺灘的分類上中游山區(qū)和丘陵河流多為石質(zhì)淺灘和砂卵石淺灘，平原河流主要是泥沙淺灘。1.4 淺灘的形成淺灘的形成是由于河段輸沙不平衡而產(chǎn)生的局部淤積。輸沙不平衡的原因： u流速的減少； u環(huán)流的減弱或消失；u洪枯水的流向不一致；u局部地區(qū)來(lái)沙量的加大。 1 順直河道的淺灘整治1.4 淺灘的演變淺灘演變定義 ： 淺灘隨著水流運(yùn)動(dòng)和來(lái)水來(lái)沙條件而發(fā)生的變化。根本原因：水流與河床相互作用

3、，產(chǎn)生輸沙不平衡 而引起河床的沖刷或淤積，是局部的河道演變。演變形式：縱向變形、橫向變形、單向變形、周期性變形影響因素：來(lái)水來(lái)沙條件、河床邊界條件、上下游河段演變1 順直河道的淺灘整治1.5 按淺灘的外形和礙航情況劃分的順直段淺灘 按淺灘的外形和礙航情況，順直段淺灘分為： u正常淺灘 u交錯(cuò)淺灘 u復(fù)式淺灘 u散亂淺灘 1 順直河道的淺灘整治1.5 按淺灘的外形和礙航情況劃分的順直段淺灘1）正常淺灘（1）多出現(xiàn)在曲率平緩的彎曲過(guò)渡段和河身較窄的順直河 段上。（2）一般情況下，這類淺灘不礙航，可以算是好的淺灘（3）正常淺灘整治： 丁壩固定邊灘，加高上下游邊灘高程，延長(zhǎng)水流對(duì)淺灘的沖刷時(shí)間； 如果

4、邊灘已較高，可采用護(hù)面固灘 。1 順直河道的淺灘整治順直河段上正常淺灘的整治1.5 按淺灘的外形和礙航情況劃分的順直段淺灘1）正常淺灘1 順直河道的淺灘整治1.5 按淺灘的外形和礙航情況劃分的順直段淺灘2）交錯(cuò)淺灘（1）常出現(xiàn)在河寬較大、邊灘比較發(fā)育的順直河段上或 曲率大、過(guò)渡段很短的彎曲河段上。（2）交錯(cuò)淺灘的特點(diǎn)：u上下深槽在平面上相互交錯(cuò)，下深槽的上端窄而深，稱為倒套；u邊灘較低，橫向漫灘水流比較強(qiáng)烈；u淺灘脊寬淺，沖淤變化較大，航道極不穩(wěn)定，航行條件不好。1 順直河道的淺灘整治1.5 按淺灘的外形和礙航情況劃分的順直段淺灘 2）交錯(cuò)淺灘（3）交錯(cuò)淺灘也稱壞灘，是整治的主要對(duì)象。 交錯(cuò)淺

5、灘的整治措施：u堵塞倒套，消除漫向倒套的橫向水流，u固定、抬高下邊灘。u堵塞上深槽尖潭， 利用倒套通航u維護(hù)性疏浚工程措施u疏浚與筑壩相結(jié)合措施1 順直河道的淺灘整治 堵塞倒套一般采取在倒套內(nèi)設(shè)置上挑丁壩，將泥沙引入倒套。圖中丁壩位于上沙嘴尾岸之下，壩頭高程不低于上沙嘴頂部高程。1.5 按淺灘的外形和礙航情況劃分的順直段淺灘 2）交錯(cuò)淺灘1 順直河道的淺灘整治 圖中上邊灘距倒套較遠(yuǎn)，產(chǎn)生的橫向漫灘對(duì)航行影響小，此時(shí)可利用倒套通航，在上邊灘布置一組丁壩。1.5 按淺灘的外形和礙航情況劃分的順直段淺灘2）交錯(cuò)淺灘1 順直河道的淺灘整治1.5 按淺灘的外形和礙航情況劃分的順直段淺灘3）復(fù)式淺灘（1）

6、復(fù)式淺灘是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的淺灘所組成。 沖淤變化大，航槽不穩(wěn)定且存在橫流，嚴(yán)重礙航。（2）整治復(fù)式淺灘，應(yīng)將上下淺灘作為一個(gè)整體來(lái)考慮。（3）復(fù)式淺灘整治： 固定和提高邊灘高程 ；切割中間邊灘；挖槽措施；1 順直河道的淺灘整治 圖中采用丁壩固定和提高上、中、下邊灘。為了穩(wěn)定中間深槽，并促使其發(fā)展，應(yīng)特別注意提高中間邊灘高程。1.5 按淺灘的外形和礙航情況劃分的順直段淺灘3）復(fù)式淺灘（3）復(fù)式淺灘整治： 固定和提高邊灘高程1 順直河道的淺灘整治 圖中中間邊灘位于凹形的主導(dǎo)河岸，且上深槽尖譚和下深槽倒套正發(fā)展中間邊灘有被水流切割的趨勢(shì)。切割中間邊灘，封閉中間深槽。1.5 按淺灘的外形和礙航情況劃

7、分的順直段淺灘3）復(fù)式淺灘（3）復(fù)式淺灘整治： 切割中間邊灘1 順直河道的淺灘整治1.5 按淺灘的外形和礙航情況劃分的順直段淺灘4）散亂淺灘（散灘）（1）主要特點(diǎn) 河床寬淺，沙體散亂，沒有明顯的邊灘和深槽，沙體位置隨水位變化而頻繁變動(dòng)，很不穩(wěn)定，航道彎曲，水深小且航槽位置經(jīng)常擺動(dòng)因而航行條件極差。（2）散亂淺灘的整治： 通過(guò)丁壩等整治建筑物，將散亂的沙體聯(lián)結(jié)和促淤成邊灘，以固定河勢(shì)，引導(dǎo)水流集中沖刷航槽。1 順直河道的淺灘整治1.5 按淺灘的外形和礙航情況劃分的順直段淺灘 4）散亂淺灘（散灘）（2）散亂淺灘的整治：1 順直河道的淺灘整治2 彎曲航道的整治彎道河段分區(qū)示意圖 1.5 按淺灘的外形

8、和礙航情況劃分的順直段淺灘 4）散亂淺灘（散灘）2.1 對(duì)航運(yùn)的影響 彎曲半徑太小或航寬不足；在彎道上游枯水期可能出淺礙航；河彎的發(fā)展使航程加長(zhǎng)。2 彎曲航道的整治2.2 礙航彎曲航道的整治措施 1）保護(hù)凹岸，防止彎道惡化長(zhǎng)江中游陸溪口水道園港凹岸崩塌 2 彎曲航道的整治2.2 礙航彎曲航道的整治措施平順護(hù)岸 水流動(dòng)力軸線“枯水走彎，洪水走直” 頂沖點(diǎn)“枯水上堤，洪水下挫”枯水期水流動(dòng)力軸線 在彎道上游進(jìn)口處靠近凸岸，進(jìn)入彎道后向凹岸移動(dòng)，在彎頂稍上部位靠近凹岸，緊靠凹岸流動(dòng)一段后，離開凹岸向下一個(gè)彎道過(guò)渡。2 彎曲航道的整治2.2 礙航彎曲航道的整治措施平順護(hù)岸護(hù)岸的范圍： 從河岸不崩塌處開

9、始，經(jīng)過(guò)坍塌區(qū)到下一個(gè)不崩塌處為止頂沖彎異區(qū)和常年貼流區(qū)崩塌最多，應(yīng)重點(diǎn)保護(hù)。2 彎曲航道的整治長(zhǎng)江江津河段加筋土擋土墻護(hù)岸 2.2 礙航彎曲航道的整治措施平順護(hù)岸2 彎曲航道的整治2.2 礙航彎曲航道的整治措施短丁壩護(hù)岸 當(dāng)彎道凹岸線不平順，水流比較紊亂，局部地方河岸坍塌嚴(yán)重時(shí)，可采用短丁壩護(hù)岸，控制局部坍塌。黃河護(hù)岸 2 彎曲航道的整治2.2 礙航彎曲航道的整治措施2）筑壩導(dǎo)流，調(diào)整岸線 當(dāng)彎道內(nèi)流速較小時(shí)，可考慮在一側(cè)或兩側(cè)筑丁壩，束窄河床使水流歸槽，增加航深，穩(wěn)定航槽。 a）整治前地形 b）整治后河道 廣西某彎道整治前后變化圖2 彎曲航道的整治2.2 礙航彎曲航道的整治措施3）裁彎取直

10、，新開航槽長(zhǎng)江下荊江裁彎工程位置圖 2 彎曲航道的整治2.2 礙航彎曲航道的整治措施3）裁彎取直，新開航槽 當(dāng)彎道演變很長(zhǎng)的河環(huán)時(shí)，可在狹頸處開挖新河，裁彎取直。裁彎后，可以縮減航道里程，裁除位于河環(huán)上的淺灘,增加排洪能力，減小洪水威脅。 裁彎工程耗資巨大。 裁彎后上、下游河段會(huì)產(chǎn)生演變，對(duì)沿岸影響很大。 整治設(shè)計(jì)內(nèi)容：方案比較，引河定線，引河斷面設(shè)計(jì)，引河整治設(shè)計(jì)， 河道演變及其估算等。 2 彎曲航道的整治3 分汊航道的整治長(zhǎng)江中游陸溪口水道河勢(shì)圖 3.1 通航汊道的選擇 3.1 通航汊道的選擇 近期發(fā)生沖刷或較穩(wěn)定的汊道為發(fā)展的汊道；汊道的來(lái)沙量小于輸沙能力的汊道為發(fā)展的汊道； 汊道口門處，底沙進(jìn)入較少的漢道為發(fā)展的漢道； 汊道進(jìn)口分流比大于分沙比的為發(fā)展的汊道 ；新生的汊道往往為發(fā)展的汊道； 選擇的通航汊道其水流應(yīng)順暢；選擇中、洪水主流通過(guò)的汊道； 3 分汊航道的整治3.2 汊道整治方法 1）穩(wěn)定汊道穩(wěn)定汊道示意圖 3 分汊航道的整治3.2 汊道整治方法 1）穩(wěn)定汊道 保護(hù)節(jié)點(diǎn)周圍河床； 穩(wěn)定汊道進(jìn)口段邊界； 控制江心洲的洲頭與洲尾； 保護(hù)河彎。3 分汊航道的整治3.2 汊道整治方法